Nhóm nhà khoa học làm 'chuột bạch' thở dưới nước

Trong Thế chiến II, một nhóm nhà khoa học đã tự thực hiện hơn 600 thí nghiệm hít thở để hỗ trợ các thợ lặn và thủy thủ tàu ngầm.

Một chiếc tàu ngầm X-craft. Ảnh: IWM

Những năm 1940, hoạt động lặn đã trở nên phổ biến nhưng vẫn đòi hỏi những bộ đồ cồng kềnh và mũ bảo hiểm lớn. Bất kỳ ai xuống dưới nước trong thời gian dài đều cần nối dây với tàu thuyền và nhận không khí liên tục.

Giới chuyên gia đã biết về sự nguy hiểm của bệnh giảm áp suốt nhiều thập kỷ. Khi thợ lặn nổi lên quá nhanh sau khi lặn sâu, sự thay đổi áp suất có thể tạo ra các bong bóng nitơ trong máu. Bong bóng tích tụ cản trở máu lưu thông, thậm chí dẫn đến tử vong trong một số trường hợp nghiêm trọng.

Nhưng đây không phải là mối quan tâm duy nhất liên quan đến việc di chuyển dưới nước của Hải quân Anh. Năm 1939, tàu ngầm Thetis bị đắm trong một chuyến lặn thử nghiệm. Chỉ 4 người thoát được, trong khi 99 người mắc kẹt trên tàu và chết không rõ nguyên nhân. Như vậy, thiết bị hỗ trợ thở trên tàu vẫn không đủ để cứu họ.

Một kỹ sư điều tra thảm kịch này đã nhờ John Burdon Sanderson Haldane, chuyên gia tại Đại học College London, tìm hiểu xem chuyện gì xảy ra. Khi còn nhỏ, Haldane từng tham gia vào các thí nghiệm của cha, một nhà sinh lý học, về bệnh giảm áp và hít thở nhiều loại khí khác nhau trong phòng thí nghiệm tại nhà.

Nhà khoa học John Burdon Sanderson Haldane. Ảnh: Smithsonian

Haldane cùng một số cộng sự nhanh chóng bắt tay vào tiến hành các thí nghiệm trong buồng cao áp, tự biến mình thành những con "chuột bạch". Họ hít thở các mức CO2 và oxy khác nhau để xem cơ thể phản ứng như thế nào ở các mức áp suất khác nhau. CO2 sẽ khiến họ đau đầu, mệt mỏi và tăng thông khí. Haldane nhận ra, lượng CO2 quá mức đã giết chết những người trên tàu Thetis và các thủy thủ đoàn trong tương lai sẽ cần một cách để hấp thụ khí này.

Oxy tinh khiết cũng có thể trở nên độc hại, gây ra những cơn co giật dữ dội, nôn mửa và suy giảm thị lực. Các nhà nghiên cứu cũng nhìn thấy những chớp sáng màu gọi là "lóa". Haldane bị thương ở lưng trong một cơn co giật, trong khi một nhà nghiên cứu khác bị trật hàm. Thậm chí, một người khác suýt chết đuối khi thở oxy trong lúc chìm dưới nước.

Bên cạnh đó, việc hít thở không khí bình thường, với thành phần chính là nitơ, ở môi trường áp suất cao còn gây ra hiện tượng "say nitơ" trong các thử nghiệm của nhóm nghiên cứu.

Cuối cùng, nhóm nghiên cứu bắt đầu trộn oxy và không khí để tìm ra hỗn hợp lý tưởng cho phép các thợ lặn và thủy thủ đoàn trên tàu ngầm hít thở mà không gặp tác dụng phụ như co giật hay mất thị lực.

Haldane cùng đồng nghiệp đã tự mình thực hiện tổng cộng hơn 600 thí nghiệm. Hải quân Anh dựa vào dữ liệu của họ khi trang bị cho các tàu ngầm X-craft, đồng thời cung cấp hỗn hợp oxy và không khí tùy theo độ sâu của mỗi chuyến lặn.

Các tài liệu ghi lại công việc mà nhóm của Haldane thực hiện được tiết lộ vào năm 2001, khi nhiều người trong số họ đã qua đời. Những thí nghiệm nguy hiểm của họ không chỉ hỗ trợ cho chiến dịch D-Day trong Thế chiến II mà còn đóng góp nền tảng khoa học cho hoạt động lặn có bình khí hiện đại.

Thu Thảo (Theo Business Insider)